化學(xué)平衡狀態(tài)ppt課件

1、1;.2 3.反應(yīng)是雙向的，同時(shí)進(jìn)行的。反應(yīng)是雙向的，同時(shí)進(jìn)行的。反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零反應(yīng)速率不為零3例例1.在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2（g）+O2(g) 2SO3(g)，已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻，已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為的濃度分別為0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，可能存在的，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，可能存在的數(shù)據(jù)是（數(shù)據(jù)是（ ） A.SO3為為0.4mol/L B.SO2為為0.25mol/L C.SO2、SO3均為均為0.15mol/L D.SO2為為0.4mol/L，O2為為

2、0.2mol/LB4練習(xí)：一定條件下，可逆反應(yīng)練習(xí)：一定條件下，可逆反應(yīng)A(g)+B(g) 2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的平衡濃度達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的平衡濃度為為:c(A):0.5mol/L、c(B):0.1mol/L、c(C):1.6mol/L，若用，若用a、b、c分別表示分別表示A、B、C的初的初始濃度，則：始濃度，則：（1）a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是：應(yīng)滿足的關(guān)系是：（2）a的取值范圍是：的取值范圍是：a=b+0.40.4a1.35二、化學(xué)平衡狀態(tài)1概念：在一定條件下，當(dāng)正逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率：在一定條件下，當(dāng)正逆兩個(gè)方向的反應(yīng)速率 時(shí)，反應(yīng)體系中所有參時(shí)，反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或

3、濃度可以保持加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量或濃度可以保持 。這時(shí)的狀態(tài)也就是在給定條件下，反應(yīng)達(dá)到了。這時(shí)的狀態(tài)也就是在給定條件下，反應(yīng)達(dá)到了“限度限度”，對于可逆反應(yīng)體系來說，我們稱之為化學(xué)平衡態(tài)。，對于可逆反應(yīng)體系來說，我們稱之為化學(xué)平衡態(tài)。2、化學(xué)平衡狀態(tài)的含義（特點(diǎn)）：研究對象研究對象可逆反應(yīng)可逆反應(yīng) 平衡本質(zhì)平衡本質(zhì)（正）（逆）（正）（逆）如：如：3H2+N2 2NH3平衡時(shí)：平衡時(shí)：v(H2)正正 = V(H2)逆逆 斷開斷開1molH-H鍵的同時(shí)，生成鍵的同時(shí)，生成1molH-H鍵；鍵； 消耗消耗1molH2 的同時(shí)，生成的同時(shí)，生成1molH2 H2、N2、NH3的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量

4、不變的質(zhì)量、物質(zhì)的量、百分含量不變相等相等不變不變6動態(tài)平衡動態(tài)平衡平衡時(shí)反應(yīng)仍在同時(shí)進(jìn)行，處于動態(tài)平衡平衡時(shí)反應(yīng)仍在同時(shí)進(jìn)行，處于動態(tài)平衡平衡的標(biāo)志平衡的標(biāo)志平衡時(shí)混合體系中各組分的量平衡時(shí)混合體系中各組分的量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量、濃度、氣體的體積分?jǐn)?shù))不不再變化再變化平衡途徑平衡途徑化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，對于同一可逆反應(yīng)，只要條件相同（化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(guān)，對于同一可逆反應(yīng)，只要條件相同（ T、P、C ）,不論怎樣的投料方式，即不論從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，均能達(dá)到同一個(gè)平衡狀態(tài)。不論怎樣的投料方式，即不論從正反

5、應(yīng)、逆反應(yīng)或正逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，均能達(dá)到同一個(gè)平衡狀態(tài)。例：例：3H2 + N2 2NH3在三個(gè)體積相同容器中，按下列三種方式投料在三個(gè)體積相同容器中，按下列三種方式投料 中充入：中充入：3molH2 1molN2 中充入：中充入：2molNH3 中充入：中充入：1.5molH2 0.5molN2 1molNH3保持相同溫度達(dá)到平衡后測得平衡保持相同溫度達(dá)到平衡后測得平衡中中NH3的體積分?jǐn)?shù)占的體積分?jǐn)?shù)占16%，試確定平衡，試確定平衡中中NH3的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù)為？容器為？容器中中N2的體積分?jǐn)?shù)？的體積分?jǐn)?shù)？7平衡移動平衡移動平衡的存在是在一定條件下的平衡，一但條件改變，平衡的存在是在一定條件

6、下的平衡，一但條件改變，v(正正)v(逆逆)，平衡將發(fā)生移，平衡將發(fā)生移動，直至建立新的平衡狀態(tài)。動，直至建立新的平衡狀態(tài)。3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志例：例：3H2 + N2 2NH3達(dá)到平衡時(shí)，單位時(shí)間、單位體積內(nèi)：達(dá)到平衡時(shí)，單位時(shí)間、單位體積內(nèi)：(1)若有若有1molN2消耗同時(shí)消耗同時(shí)1molN2生成即生成即v正正(N2)=v逆逆(N2)(2)若有若有1molN2消耗同時(shí)有消耗同時(shí)有2molNH3消耗消耗 即即v正正(N2)=v逆逆(N2)(3)若有若有1molNN鍵斷裂同時(shí)有鍵斷裂同時(shí)有6molN-H鍵斷裂鍵斷裂 即即v正正(N2)=v逆逆(N2)(注意：反應(yīng)中速率之比等于計(jì)量數(shù)

7、之注意：反應(yīng)中速率之比等于計(jì)量數(shù)之比不能作為判斷平衡標(biāo)志比不能作為判斷平衡標(biāo)志)8注意：注意：混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)混合體系中各組分的物質(zhì)的量之比等于化學(xué) 計(jì)量數(shù)之比，以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，以及物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比均不能作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。計(jì)量數(shù)之比均不能作為判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。3、體系的溫度、顏色不隨時(shí)間變化而改變、體系的溫度、顏色不隨時(shí)間變化而改變94 4、其他判斷平衡的標(biāo)志、其他判斷平衡的標(biāo)志思考方法思考方法(1)注意外界條件的限制：恒溫、恒容；體積可變；體積不變；全是氣體注意外界條件的限制：恒溫、恒容；

8、體積可變；體積不變；全是氣體(2)注意反應(yīng)本身的特點(diǎn)：氣體質(zhì)量；氣體的物質(zhì)的量反應(yīng)前后是否變化，及反應(yīng)過程中注意反應(yīng)本身的特點(diǎn)：氣體質(zhì)量；氣體的物質(zhì)的量反應(yīng)前后是否變化，及反應(yīng)過程中P、密度、密度、Mr、V、n是否變化。是否變化。判斷依據(jù)判斷依據(jù) 變量不變即平衡變量不變即平衡(不變量仍不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志）不變量仍不變不能作為判斷平衡的標(biāo)志）10例：對于反應(yīng)：例：對于反應(yīng)：H2(g)+I2(g) 2HI(g),在體積固定的容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（在體積固定的容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（ ） 單位時(shí)間內(nèi)消耗單位時(shí)間內(nèi)消耗1molH2，同時(shí)生成，同時(shí)生成2molHI(g)反應(yīng)體系壓強(qiáng)

9、不再發(fā)生變化反應(yīng)體系壓強(qiáng)不再發(fā)生變化反應(yīng)體系密度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系密度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化反應(yīng)體系的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化反應(yīng)體系溫度不再發(fā)生變化v(H2):V(I2):V(HI)=1:1:2的狀態(tài)的狀態(tài)反應(yīng)體系顏色不再發(fā)生變化反應(yīng)體系顏色不再發(fā)生變化單位時(shí)間內(nèi)斷開單位時(shí)間內(nèi)斷開1molH-H鍵的同時(shí)生成鍵的同時(shí)生成1molI-I鍵鍵A. B. C. D. 1112132、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志1415特別提醒：特別提醒：16小結(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志：小結(jié)：化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志： 平衡前可變的量平衡前可變的量不變不變 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 平衡前不變

10、的量平衡前不變的量不變不變 不一定平衡狀態(tài)不一定平衡狀態(tài) （、密度、壓強(qiáng)、速率之比（、密度、壓強(qiáng)、速率之比 = 計(jì)量數(shù)比）計(jì)量數(shù)比）1定義：外界條件發(fā)生改變時(shí)， 被破壞， 建立的過程。2本質(zhì)：v正v逆(1)(1)若v v正vv逆，平衡向 方向移動；(2)(2)若v v正vv逆，平衡向 方向移動；(3)(3)若v v正v v逆，平衡 。原平衡原平衡新平衡新平衡逆反應(yīng)逆反應(yīng)不移動不移動三、化學(xué)平衡移動17(1)(1)濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向濃度：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向 方向移方向移動。減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向動。減小

11、反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度，平衡向 方向移動。方向移動。(2)(2)溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向溫度：其他條件不變時(shí)，升高溫度，平衡向 方向移動；降低溫度，平衡向方向移動；降低溫度，平衡向 方向移動方向移動(3)(3)壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積壓強(qiáng)：其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積 的方向移動；減的方向移動；減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積 的方向移動。的方向移動。(4)(4)催化劑：加入催化劑，催化劑：加入催化劑， 了達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，平衡了達(dá)到平衡所需要的時(shí)間，平衡 移動。移動。正反應(yīng)正反應(yīng)逆反應(yīng)逆反應(yīng)吸熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)

12、放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)縮小縮小增大增大縮短縮短不不3影響因素184勒夏特列原理 如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件( (濃度、溫度或壓強(qiáng)等濃度、溫度或壓強(qiáng)等) )，平衡就會向著能夠減，平衡就會向著能夠減弱這種改變的方向移動。弱這種改變的方向移動。注意：注意：(1)勒夏特列原理只解釋平衡移動的問題；勒夏特列原理只解釋平衡移動的問題；(2)濃度：改變固體或純液體的用量，平衡不移動；濃度：改變固體或純液體的用量，平衡不移動；加水在溶液中的反應(yīng)相當(dāng)于稀釋：加水在溶液中的反應(yīng)相當(dāng)于稀釋：Fe3+3SCN- Fe(SCN)3加水時(shí)平衡向左移動加水時(shí)平衡向左移動在溶液中在溶液中A+3B+

13、H2O C+D，加水時(shí)平衡左移，加水時(shí)平衡左移(3)壓強(qiáng)：只對氣體有影響，充惰性氣體看對反應(yīng)各物質(zhì)的濃度的影響。壓強(qiáng)：只對氣體有影響，充惰性氣體看對反應(yīng)各物質(zhì)的濃度的影響。19四、平衡移動對轉(zhuǎn)化率的影響N2 (g) + 3H2(g) 2NH3(g)X 3X 0 轉(zhuǎn)化率相等轉(zhuǎn)化率相等2X 3X 0 N2轉(zhuǎn)化率低轉(zhuǎn)化率低X 4X 0 N2轉(zhuǎn)化率高轉(zhuǎn)化率高平衡時(shí)再按平衡時(shí)再按 1 ： 3 加料：加料： N2、H2轉(zhuǎn)化率都增大轉(zhuǎn)化率都增大20211molPCl51molPCl5M%2molPCl5M%恒溫壓縮恒溫壓縮平衡左移平衡左移 N% M% 2molPCl5N%恒溫恒壓恒溫恒壓 合并合并解析：解析：22解析：解析：I2 + H2 2HImol/L始始 0.1 0.1 0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0.08 0.08 0.16平平 0.02 0.02 0.16 始始 0.2 0.2 0轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 0.16 0.16 0.32平平 0.04 0.04 0.32 23解析：解析：A(g) 2B(g) ; 2A(g) B(g)+111均增加均增加A：+1112425(1)A等壓等壓 、B等容等容對對2SO2+O2 2SO3反應(yīng)反應(yīng) A中體積減小、濃度增大，中體積減